[发明专利]数字电容式液位测量传感器

说明书

技术领域

本发明涉及化工，石油，水位等相关液位测量领域使用的数字电容式液位测量传感器。

背景技术

液位传感器有投入式液位传感器(杆式、缆式)、法兰式液位传感器(单法兰、双法兰)和磁翻板液位传感器及浮球液位传感器等。根据不同的环境要求，可以选用相应的传感器，目前用于汽车油箱油量测量的大都是浮子式液位传感器。其测量原理是在液体中投入浮子，浮子会根据液位的变化带动可变电阻的阻值变化，根据电路中电流的大小变化再控制显示器，得到实时的液位值。因为浮子式液位传感器的核心部件为可变电阻，随液位变化做机械运动且直接暴露在燃油中，长期使用导致得到的读数误差较大，该类传感器的缺点是读数不精确，使用寿命短，司机无法准确掌握当前准确油量。

现在汽车的油量显示基本是运用指针指示，且刻度不细致，只能大概反应当前的油量，在汽车行驶过程中车身震动也会使指针发生偏转，数字显示的目标是用精确的数字读数代替指针指示，使司机很容易得知当前的油量，掌握油箱内的温度，知道什么时候该给汽车加油。随着汽车电子化的发展，数字式仪表成为电子化发展的趋势，油量显示需要和其它如时速，温度显示集成，以便降低成本提高性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种读数精确数字显示的数字电容式液位测量传感器。

本发明所采用的技术方案是：数字电容式液位测量传感器，包括电容探头，数据采集电路，数据接收电路和显示器，其中：

电容探头的输出连接数据采集电路，数据接收电路的输出连接显示器，数据采集电路与数据接收电路之间通过CAN和LIN网络连接。

电容探头包括：支撑物，第一电极2，第二电极3，第三电极4，电极保护层，内部引线6，内部引线7，内部引线8，金属孔9，金属孔10，金属孔11；

电极保护层覆盖在电极表面，电极分布在支撑物表面，第一电极2和第二电极3组成测量电极对，第一电极2和第三电极4组成参比电极对，测量电极对和参比电极对共用第一电极2，第二电极3和第三电极4处在同一直线上且与第一电极2平行；支撑物分为5层，内部引线6位于支撑物的第二层，与第一电极2平行，两者通过金属孔9相连；内部引线7位于支撑物的第三层，与第二电极3平行，两者通过金属孔10相连；内部引线8位于支撑物的第四层，与第三电极4平行，两者通过金属孔11相连。

数据采集电路中采用CDC转换芯片AD7746，采集微控制器MC68HC908GZ16，CAN收发器MC33388，LIN收发器MC33399；

采集微控制器MC68HC908GZ16的PTE2引脚和AD7746的SCL引脚相连，PTE3引脚和SDA引脚相连；采集微控制器MC68HC908GZ16的PTC0/CAN_TX引脚和CAN收发器MC33388的TX引脚相连，PTC1/CAN_RX引脚和RX引脚相连；采集微控制器MC68HC908GZ16的PTE0/TXD引脚和LIN收发器MC33399的TXD引脚相连，PTE1/RXD引脚和RXD引脚相连。

数据接收电路中采用数据微控制器MC68HC908GZ16，CAN收发器MC33388，LIN收发器MC33399；

数据微控制器MC68HC908GZ16的PTC0/CAN_TX引脚和MC33388的TX引脚相连，PTC1/CAN_RX引脚和RX引脚相连；MC68HC908GZ16的PTE0/TXD引脚和MC33399的TXD引脚相连，PTE1/RXD引脚和RXD引脚相连。

显示器采用液晶显示器。

本发明的积极效果是：1、读数精确，使用寿命长。2、用精确的数字读数代替指针指示，使司机很容易得知当前的油量。3、油量显示可以和其它如时速，温度显示集成。

附图说明

图1是电容探头的原理图，

图2是电容探头A-A和B-B剖面的复合图，

图3是数据采集电路图，

图4是数据接收电路图，

图5是整体电路图，

图6是总体方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

电容式液位传感器是应用电容值的大小与电极的正对面积，间距和电极间介质的介电常数有关，当保持其中两个量不变，改变第三个量时，电容值随之变化这一原理来实现的，随着微电子机械系统(MEMS)加工技术日渐成熟，我们可以在硅基片上制作电容电极，可以形成大规模的阵列，得到高精度，低能耗的传感器，使得成本降低，更适用于批量生产。